高职专业课程信息化教学设计与实践

黎永键 关伟 简浩钧

摘要：信息化是当前高职院校专业课程开发的一种重要设计理念，运用现代化的信息技术手段辅助教学过程，有助于提高学生学习积极性和培养学生职业核心能力。文章介绍了信息化课堂教学设计的内涵，阐述了设计的思路以及方法，并以高职汽车专业课程的“热线式空气流量计检测”单元设计为例，从教学目标设定、教学内容设置、信息化教学资源平台使用、教学实施等方面分析了信息化课堂教学设计的过程，最后分析了该教学单元的实施效果，并就进一步改善课堂教学质量提出了若干建议和展望。

关键词：信息化; 教学设计; 高职教育; 职业能力

信息化教学是当前高职院校专业课程开发的一种重要的设计理念，其优势在于：促进了信息技术与专业课程相融合，提高了教师运用现代信息化教学手段的能力，帮助学生更好地理解学习的内容以及掌握专业技能，改善了教学的效果[1]。信息化教学设计不仅要求充分利用信息技术和数字资源，还要求科学设计教学环节，合理安排课堂的任务和时间，以优化教学过程，更好地实现教学的目标[2]。

围绕基于信息化的教学设计问题，广大高职院校的教师和研究人员作了大量的探讨和实践工作。穆炜炜等以计算机应用基础课为例，选取《Excel公式与函数》的教学内容，探讨基于混合式学习的信息化教学设计及实践情况[3]。高红花对高职《汽车维护》课程信息化教学设计进行了设计探讨，其设计思路包括课前学生自主学习、学生自主学习任务单元设计、课堂构建情景等三方面[4]。当前，相关文献较少涉及到专业课程完整的信息化设计体系，缺乏系统化阐述设计的流程。文章首先分析信息化教学设计的要点，介绍信息化教学设计的平台搭建，结合广东农工商职业技术学院的信息化教学设计实践，阐述其实践的经验、成效以及发展的对策。

一、高职信息化教学设计要点

（一） 信息化教学设计的内涵

在传统课堂教学过程中，由于时间和空间的限制，教学效率和教学效果往往不理想。例如，由于现有设备的不足，学生只能分组实训，个人训练时间得不到有效保证，导致学生技能掌握程度达不到预期目标。此外，传统教学手段具有局限性，教师缺乏有效的途径准确掌握学生课前预习、课后拓展学习等信息，导致差异化的教学理念难以实施。信息化教学设计的基本思想是：在教学过程中运用信息化的技术手段和教学设施，开发基于互联网的教学资源，培养学生利用信息技术解决问题的能力，提高学生学习的自主性和积极性，改善教学效果和效率[5]。

（二） 设计要求

首先，合理利用信息化的教学资源，包括教学环境、多媒体资料、支持系统等[6]。

1. 教学环境。包括多媒体教室、实训室等。多媒体教室作为主要的教学场所，要求配备信息化的教学硬件和软件系统。教学硬件包括计算机、互联网以及投影仪器等;软件系统指专业教学工具软件、虚拟仿真软件和文档处理软件等。考虑到大部分专业课程安排实训环节，有必要建立多功能实训室，通过网络连接到多媒体教室，实现在线的操作演示、学习资料传输、教学过程监控等。

2. 多媒体资料。具有多种形式，包括电子课件、视频、图片、动画等，教师可以利用视频、动画以及PPT等手段辅助讲解理论部分。对于结构复杂、工作过程不易理解的部分，學生观看结构部件的讲解视频，来快速建立感性认识，提高学习效率。对于学习过程中的问题，教师在提问学生的电脑屏幕上一对一手把手指导，实现差异化教学。

3. 支持系统。起到媒介作用，为学习者提供学习的条件，其表现形式是教学的信息化传播。如利用网络课程、精品课程平台，培养学生自主学习的能力;开发微课、慕课等教学资源，帮助学生解决学习过程中的疑难，提高学生学习的积极性;引入多元化的评价指标，科学地评价学习效果，帮助学生分析自身的薄弱环节，进而制定合理的学习计划，加强相关内容的训练，提高解决问题的能力。

其次，根据教学的内容，采用多样化的教学模式，设计以项目为载体、基于任务驱动的教学过程，激发学生学习的主动性和积极性，培养学生的职业核心能力[7]。基于专业课程理实一体项目化教学需求，灵活地采用多种教学手段，充分运用小组讨论法、情景导入法、头脑风暴法等教法学法，创造积极、活跃气氛的教学环境。为让学生更快适应企业工作环境、规范工作行为，可考虑按照企业的标准设置工位，模拟企业工作场景。

最后，建立科学的学习评价系统。通过建立评价系统，教师准确把握学生课前预习情况、课堂学习情况、技能掌握的程度等信息，为信息化课堂的教学实施环节提供依据。

二、汽车专业的信息化教学平台

信息化教学平台的总体方案如图1所示。平台的构建包括以下内容：智慧多媒体教室、互联网+多功能实训室、在线教学资源库、实时考评打分系统、企业专家在线指导系统。

（一） 智慧多媒体教室

智慧多媒体教室是将现代信息技术、虚拟仿真技术和移动互联网技术融合一体的产物。

1. 虚拟仿真教学环境。为了让学生对汽车发动机和汽车底盘有更全面的了解，按照虚拟结合的原则设置了汽车各总成的虚拟仿真实验模块。教师可在汽车专业课程中布置虚拟仿真实验作业，并进行汽车整车虚拟拆装，多次反复确认无误后再进行实车整车拆装工作。通过虚拟仿真实验的预操作降低了原材料的损耗成本，减小了实车拆装过程中引发安全事故的风险，提高了学生实验的成功率与学习兴趣。

2. 多功能实训室。根据汽车专业技能教学的要求，实训教学是汽车专业课程的重要组成部分。由于学生人数较多，受到试验设备数量和指导教师人数的限制，通常需要进行分组教学，学生个人操作的时间相对较少，教学效果受到一定影响。因此，基于现代互联网技术和信息化技术，建造了多功能的汽车实训室。该实训室的特点是：通过网络与多媒体教室连通，教师的操作演示可以实时发送到移动电脑端，学生可以获得实时的实训指导。另一方面，学生的操作过程可以由指导老师通过监控端观察，保证了实训环节的有效进行。

3. 实时考评打分系统。教师利用编程软件制作课堂考核程序，可在课堂上即时打分汇总，让学生实时获得考核得分。例如，利用微软Excel的图表计算功能，对各个考核环节的成绩，按不同权重进行统计分析，为后续教学提供依据。在教学实践中，教师综合运用网络课程在线测试、课堂即时打分、课后单元测试的多元化的考核手段，实现了全过程监督考核目的。

（二） 在线教学资源库

充分利用优质教学资源和网络信息资源建设面向学生和校外，形成资源共享的专业教学资源库。

1. 网络课程。信息化教学的实施条件之一是网络课程平台和精品资源课程，其功能包括：在线测试、网络课程学习、教学资源下载等。汽车专业课程的《汽车文化》《汽车维修业务接待》《安全与舒适系统检修》《汽车机械基础》等专业核心课程为院级网络课程，《汽车电子控制技术》是院级精品资源共享课程。

2. 微课资源。教师录制本专业的微课，可通过移动互联网实时学习相关知识、技能以及提供解决问题的方案。

（三） 职业技能培训系统

1. 编写规划教材。与行业企业共同开发紧密结合生产实际的实训教材，自编体现“工学结合”的专业教材，专业的图书资料充足。

2. 建立校企合作框架下的企业专家在线指导系统。通过该系统，课堂上连线企业专家，学生提出学习过程中的疑问，企业专家实时解答或提出建议。

3. 建立企业情境模拟系统。以“情境教学，建设与社会企业零距离对接的校内实训基地”为指导思想，搭建一个近乎真实的汽车维修企业硬件模拟环境，再配套汽车营销、汽车维修技术类相关教学软件，让学生在典型的工作岗位上进行典型工作任务角色模拟演练;通过在实训软件系统和实际工作过程的角色模拟演练，提高学生对于相关岗位的动手操作技能、沟通管理能力和团队合作能力。

三、基于信息化的单元设计及教学实施

以高职汽车专业课程《汽车电子控制技术》中的一个教学单元“热线式空气流量计检测与维修”为研究对象，系统地分析基于信息化的教学设计过程。

（一） 教学分析

1. 学情分析。授课专业班级为2015级汽车营销与技术服务，为高职二年级学生，已修技术类专业课包括《汽车电工电子技术》《汽车电器与电子设备》，本课程为后续的专业核心课程。上课学生能够读懂基础电路图，具备汽车电器设备的基础知识，而且掌握了汽车故障诊断与检测的基本技能，动手能力一般。考虑到工作岗位的专业技能要求，学生学习本课程相关专业知识和技能的积极性较高。基于以上分析，本单元按照理实一体模式进行设计。

2. 教学内容。本单元选自汽车专业课程《汽车电子控制技术》的“进气系统检修”部分，参考了高职高专十三五规划教材，依据专业人才培养方案，立足于珠三角地区对于汽车专业人才的需求，结合学院现有的设备优势，将教学内容确定为：热线式空气流量计的结构原理认识、检测以及故障维修。

根据课程标准以及学生已具备的知识和能力，确定本单元的教学重点：空气流量计的作用、安装位置、结构原理;教学难点：检测方法和故障分析。

3. 教学目标。本课程面向汽车后市场细分岗位，注重培养学生良好的职业素养、扎实的专业操作技能、生产管理能力以及拓展业务能力，培养学生成为能胜任汽车检测、汽车维修的高端技能型人才。根据以上的人才培养目标，将本单元教学目标细分为包括能力目标、知识目标和情感目标。

能力目标：熟练检测与诊断热线式空气流量计。

知识目标：掌握热线式空气流量计的作用、安装位置及工作原理。

情感目标：通过学习过程，培养学生团结协作的品质、认真细致的职业素养。

（二） 教学设计

1. 教学策略。依据职业教育教学改革要求，基于翻转课堂教学理念，采用任务启动的项目教学法。以某车出现怠速不稳、间歇熄火的故障为载体进行教学设计，完成对热线式空气流量计从原理结构认识、仿真实训、元件检测与维修的完整工作过程，如图2。

教师设置工作任务，实施教学过程的“六步法”，即“咨询—决策—计划—实施—检查—评估”，引导学生完成任务，要求学生通过资料收集、小组讨论、团队合作等方式解决问题，培养学生形成探究式学习、协作式学习和自主式学习的能力。

2. 教学活动设计。充分利用信息化的教学环境和教学资源，把教学活动设计为“课前预习—课上学习—课后拓展”三个环节。根据教学内容，每一个环节设置教师活动和学生活动，如图3所示。

“课前预习”的目的是让学生充分了解本单元的学习内容，培养学生学习的自主性。学生通过课前自学，可以收集大量与学习内容相关的资料，找出疑难问题，并准备在课堂上向老师提问。

“课上学习”则依照本专业人才培养方案，教师指导学生完成学习的任务。在此过程中，充分运用信息化的技术手段，提高学习效率，改善学习效果，培养学生探索式学习和协作式学习能力。

“课后拓展”是学生利用课余时间完成本单元相关的拓展学习内容，其目的是开阔学生的视野，了解行业企业的动态和技术应用发展情况，培养学生的创新能力。

（三） 教学实施

课程实施按照课前导学、课堂教学和课后拓展进行组织。

1. 课前导学。教师将学习资源上传到精品资源课程平台，并通過手机邮箱、QQ群、微信发布课前预习通知。

学生接到预习通知后，下载电子课本、教师录制的微课程、教学动画等信息化教学资源进行自主学习，拓展了学习的时间与空间。

2. 课堂教学。根据热线式空气流量计工作过程和学生的认知规律，设计了三个教学环节：认识元件、检测元件、排除故障。

首先是认识元件环节。

课上，教师在精品资源共享课程平台下发任务书。学生按照任务书要求以小组为单位实施任务，在课程平台下载学习资源、任务工单、说明书等资料。

热线式空气流量计的作用、安装位置、结构原理是本单元的教学重点。

观看视频后，切换成热线式空气流量计实物。

然后，进入检测元件的环节。

热线式空气流量计属于精密元件，其数据流检测须在发动机运行条件下进行，综合运用万用表、故障诊断仪和汽车专用示波器等仪器，具有成本较高、时间较长、容易发生故障等问题。因此，采用虚拟仿真软件，将实物操作虚拟化，让学生对热线式空气流量计各端子的检测、数据流读取、波形检测等数据采集过程进行反复的模拟训练，缩短了外业学习时间、降低了学习成本，并且提高学生学习兴趣和主动性。

学生通过仿真检测熟悉热线式空气流量计的检测要领后，进行实物的检测。首先，教师进行操作示范，讲解实际检测的工具使用、操作步骤以及注意事项，学生观摩并提出问题。然后，学生按照分组进行练习，掌握空气流量计的检测技能。

最后，进入排除故障的环节。

首先，教师在实训台架上设定故障。然后，教师发布工作任务。学生分组决策，明确小组成员的任务分工，制定维修计划。教师检查计划并提出修改建议，学生完善计划并实施。

教师根据学生的任务完成情况，利用课堂考核程序实时打分;对学生遇到的问题进行手把手指导，体现了“做中教、做中学”的职業教育理念。

任务实施完成后，小组进行自检和互检，汇报任务完成情况，并展示成果。将实施过程中有价值的图片、视频（关于遇到的问题、检测数据、解决过程等）通过QQ、微信推送到班级群，实现资源共享学习，有助于提高学生的归纳知识能力、口头表达能力。

最后，教师评估本次任务的完成情况，并导出精度分析报告，检查实施的效果是否满足要求，总结并提出意见。

3. 课后拓展。学生课后须登录精品资源共享课程平台完成作业和单元测试。对于学生上传的作业，平台具有统计和分析功能，并生成评估报告。教师依据报告的数据分析，准确把握学生对本教学单元的掌握程度，为后续的教学设计提供依据。

（四） 实施效果

“热线式空气流量计检测与维修”单元实施后，对教学效果进行了分析，有以下要点：

1. 利用仿真教学软件、动画、微课等信息化手段，有效解决了教学难点，帮助学生完成空气流量计的检测和故障分析等任务，掌握了空气流量计的结构与原理，达到了检测与维修的技能要求。针对本单元的教学质量进行问卷调查并统计（图4），结果显示：学生（上课人数为99人）对于信息化教学的满意率为93%（92人），其中80%（79人）的上课学生认为信息化教学有助于提高自身职业能力，认为信息化教学提高了学习兴趣的学生人数占85%（84人）。

2. 运用QQ、微信等通讯软件实现师生之间互动，利用网络课程学习、精品课程学习和微课等方式将教学扩展到不受时间地点限制的课前、课后线上学习，提高了学生自主学习、自主训练的主动性，实现了“素材→课程→素材”的循序更新的信息化教学机制。

3. 根据课程内容与特点制定详细打分规则，教师编程制作课堂打分软件，对课堂实训考核进行即时打分，让学生获知自己的成绩，做到及时反馈，有效提高学生的学习积极性。

四、结语

“热线式空气流量计检测与维修”的单元设计运用项目式教学法，以具体的任务为驱动，引导和帮助学生完成热线式空气流量计检测与维修，紧紧围绕实际企业工作岗位的技能要求，借助于信息化的技术和教学手段，以学生为主体完成了知识、理论、实践一体化的教学。信息化的教学设计有效地解决了教学难点，有助于提高学生学习的主动性和积极性，有效地提高学生的职业能力。同时，通过教学设计的创新，培养了学生自主式学习、探究式学习和协作式学习，提高了学生的学习能力，有助于学生形成团队合作的工作精神，更好地适应工作岗位的要求。

参考文献：

[1] 高涵，唐智彬.信息化时代高职教育课程改革初探 [J].中国高教研究，2013，（9）：107-109.

[2] 耿淬.高职信息化课程改革的实践研究[J].中国职业技术教育，2014，（5）：83-85.

[3] 穆炜炜，刘其琛.基于混合式学习的信息化教学设计的探索与实践[J].河北职业教育，2017，1（1）：80-82.

[4] 高红花.高职《汽车维护》课程信息化教学设计探讨 [J].才智，2016，（6）：49-50.

[5] 王胜.高职课程信息化教学改革研究与实践[J].黑龙江科学，2014，5（4）：292-293.

[6] 梁菊华，丁继斌.高职课程信息化教学资源开发实践[J].南京工业职业技术学院学报，2015，15（4）：58-60.

[7] 黎永键，高俊文.校企合作推动高职院校汽车专业实训基地建设[J].辽宁高职学报，2012，14（7）：85-86.

[8] 郑广成.高职课程信息化形成性考核的研究与实践[J].河北软件职业技术学院学报，2012，14（4）：50-52.